İncelememizde, berilyum bronz olarak bilinen bakır-berryyum alaşımının özellikleri ve fizikokimyasal parametreleri üzerinde duracağız. Bu eşsiz bileşimin kapsamının yanı sıra fiziksel ve kimyasal özellikler hakkında konuşalım.
tanım
Berilyum bronz,% 0.5 ila% 3 berilyum içeren bir bakır-berryyum alaşımıdır, bazı durumlarda başka safsızlıklar eklenebilir. Berilyum bronz ile karakterize edilir:
- Manyetik olmayan özellikler ve tam kıvılcım yokluğu ile birlikte artan yoğunluk ve güç.
- Her türlü işleme tabi tutulabilir - kesme ve kalıplama.
- Alaşım, müzik aletleri dahil olmak üzere enstrümanların yanı sıra yüksek hassasiyetli aletler ve ateşli silahlar için mermiler üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.
- Bakır-berilyum uygulamalarını havacılık ve uzay teknolojilerinde buldu.
Önemli! Herhangi bir miktarda berilyum içeren alaşımların oldukça toksik olduğunu ve üretim aşamasında insanlar için tehlike oluşturduğunu unutmayın.
Berilyum bronz, dispersiyon sertleştirici bileşimler grubuna aittir. Onların ayırt edici özelliği, alaşım bileşenlerinin çözünürlüğünün ısıtmaya bağımlı olmasıdır.
Söndürme, katıdaki tek fazlı bir bölgeden gerçekleştirildiğinde, ana alaşım bileşeninin aşırı sayıda atomu, böyle bir sistemin denge durumuna göre oluşturulur. Elde edilen konsantre edilmiş katı çözelti, termodinamik dengesizlik ve ayrışma eğilimi ile karakterize edilir; bu işlem, sıcaklık seviyesindeki bir artışla aktive edilir. Sıkıştırma etkisi, maddelerin ayrışması sonucu elde edilen çökeltilerin dispersiyonu ile açıklanmaktadır.
yapı
Berilyum bronzunun kimyasal formülü BrB2'dir, bileşimi mevcut GOST'da ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.
Alaşım aşağıdaki bileşenleri içerir:
- bakır% 97-98;
- berilyum% 1.9-2.1;
- nikel% 0.2-0.5;
- % 0.5'den az katkı maddesi.
Berilyum yüzdesinin% 0.8'i aşmadığı,% 2 berilyum içeren bakır-berilyum bileşikleri ve bakır-berilyum-kobalt alaşımları en yaygın kullanılan bakır-berilyum bileşikleri. İlk alaşıma yüksek alaşımlı berilyum bronz denir, ikincisine düşük alaşımlı sınıf olarak sınıflandırılır.
Özellikleri
Berilyum bakır aşağıdaki fizikokimyasal özelliklere sahiptir.
- Aşırı elektrik ve termal iletkenlik. Bu parametrelerde, madde bakırdan sadece biraz daha düşüktür.
- Artan elastik sınır.
- Mekanik şoklar sırasında kıvılcım eksikliği.
- Yüksek korozyon direnci, sertlik ve geçici direnç parametreleri.
Berilyum bronz çeşitli işleme ve sertleştirme yöntemlerine tabi tutulduğunda, tüm bu özellikler tüm anlar için maksimum düzeyde kendini gösterir. Örneğin, nihai sünekliği yapay olarak yaşlandırırken, bu tür maddeler yaklaşık 770 derecelik bir sıcaklıkta yürütülen söndürmeden sonra ulaşır - bu durumda berilyum bronz son derece hafiftir.
Maddenin tipik direnci 450 MPa'ya karşılık gelir. Bu parametre, alaşımın plastik deformasyonu sırasında% 35-50 oranında artar. Sonuç olarak, söndürme işlemi tamamlandıktan hemen sonra yapılan yaşlanmadan sonra, berilyumun mekanik özellikleri son derece yüksek hale gelir.
Sanayi için kritik olan bakır-berilyum bileşiminin parametreleri listelenenlerle sınırlı olmaktan çok uzaktır. Berilyum içeren yapısı tüm bronz alaşımları yüksek ısı direnci ile karakterize edilir - onlardan yapılan ürünler 340 dereceye kadar sıcaklıklarda yeteneklerini değiştirmeden işlev görebilir. Ve 500 dereceye kadar ısıtıldığında, herhangi bir berilyum bronzunun mekanik özellikleri ve yoğunluğu, göstergelerinde alüminyumun yanı sıra yaklaşık +20 derecelik standart çalışma sıcaklığında kalay fosfat bileşimleriyle tamamen aynı hale gelir.
Bu özellik, en yüksek kalitede şekillendirilmiş dökümlerin üretimi için berilyum bronzunun kullanılmasına izin verir.
Çoğu durumda alaşım, kalıplama aşamasını geçen yarı mamul ürünler şeklinde üretilir. Çoğu zaman ince bir bant, şerit veya teldir.
Berilyum alaşımları kolayca işlenebilir (kesme, lehimleme ve kaynak). Yukarıdaki manipülasyonlar üzerinde bazı kısıtlamalar olmasına rağmen. Bu nedenle, herhangi bir berilyum alaşımı, mekanik soyma işleminin tamamlanmasından hemen sonra lehimlenmelidir. Bu durumda, gümüş lehim ve akı kullanılmalıdır. Florür tuzlarının mutlaka akının kendisinde bulunması önemlidir. Son yıllarda, vakumlu lehimleme çok yaygınlaşmıştır - kalın bir akı tabakası altında gerçekleştirilir. Böylece benzersiz ürün kalitesi sağlanır.
Fakat günümüzde elektrik ark kaynağı, önemli bir kristalleşme termal aralığına sahip olduğu için berilyum bakır ile çalışırken pratik olarak kullanılmamaktadır. Oldukça tam bir hacimde ustalaşan inert ortamlarda dikişin yanı sıra leke ve silindir tipleri kaynağı. Malzemenin spesifik mekanik özelliklerinin, bronzun ısıl işleminden hemen sonra kaynağın yapılmasına izin vermediğini eklemeye değer - bu, bunları işleme teknolojisi dikkate alındığında kesinlikle hatırlanmalıdır.
Özel dikkat, böyle bir göstergeyi hak ediyor soğutma hızı. Aşırı doymuş katı bileşimin ayrışmasını önlemek için bu gösterge çok keskin olmalıdır. Bu nedenle, çalışan söndürme ortamını seçerken, öncelikle kritik hız göstergelerinden devam etmek gerekir.Bu veriler bronzun sertleşmesi sırasında maksimum soğutma hızlarının 500-250 derecelik koridorda olması gerektiğini doğrulamaktadır.
Bu aralıktaki yavaş işlemler sertleştiricinin erken salımını gerektirir ve daha fazla sertleşme yeteneğinde bir azalmaya neden olur. Fiziksel ve teknik özelliklerin optimal kombinasyonunu elde etmeyi sağlayan kritik soğutma hızı, berilyum ilavesiyle bakır için 30-60 g / saniyeye karşılık gelir. İstenen değere ulaşmak için, alaşım genellikle suda söndürülür. Kritik hız parametrelerini azaltmak için, alaşıma genellikle küçük bir kobalt sokulur. Böyle bir metalin minimum katkı maddeleri, aşırı soğutulmuş çözeltinin direncinde bir artışa neden olur. Benzer şekilde, magnezyum safsızlıkları bronzun direncini etkileyebilir.
uygulama
Görsel olarak, berilyum bronz birlikte renkli bir alaşım gibi görünüyor Yay elemanları, tel, çubuklar ve konfigürasyon koruması gerektiren diğer bazı elemanların imalatında kullanılır. Sık deformasyonlar ve sabit aşırı yüklerle, böyle bir tel artan elektrik iletkenliğine sahiptir, düşük frekanslı kontaklarda elektrik konektörlerinin üretimi için kullanılır.
Güçlü manyetik olmayan ve kıvılcım çıkarmayan berilyum bakır pense, bıçak keski, çekiç ve anahtar üretiminde geniş bir uygulama alanı buldu. alaşım belirli patlayıcı maddeleri işlemek için en uygunörneğin tahıl asansörlerinde, petrol platformlarında veya kömür madenlerinde.
Berilyum-bakır alaşımı genellikle çeviri tonlarını ve akustik rezonanslarını sağlamak için vurmalı müzik aletleri yapmak için kullanılır - genellikle üçgenler ve tefler oluştururken malzeme talep edilir.
Alaşımın yaygın kullanımı kriyojenik ekipman içinen düşük sıcaklıklarda uygulanır. Örneğin, buzdolapları. Bu alanda bakır-berilyum kullanımının önemi, bu sıcaklık aralığında gücü ve artan ısı iletkenliği ile açıklanmaktadır.
Kompozisyon kullan ateşli silah mermi üretimi için. Böyle bir uygulama oldukça sıra dışı olmasına rağmen, bir çelik mermi daha ucuzdur ve aynı zamanda oldukça benzer özelliklere sahiptir. Bakır-berilyum teli aynı anda birkaç formda mevcuttur. Kıvırcık veya düz, yuvarlak veya kare olabilir, çeşitli düz katmanların yanı sıra bobinler veya çile de satılmaktadır.
Berilyum hakkında ilginç bilgiler bir sonraki videoda sunulmaktadır.
